专题05 细胞的生命历程备战高考生物二轮复习题型专练新高考解析版.docx
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专题05细胞的生命历程备战高考生物二轮复习题型专练新高考解析版
专题05细胞的生命历程
【要点提炼】
1.细胞生命历程的5个过程比较
项目
实质
结果
遗传物质
细胞
分裂
遗传物质复制、均分
单细胞生物完成生殖、多细胞生物产生新细胞
复制、均分
细胞
分化
基因的选择性表达
形成不同的组织和器官
不发生改变
细胞
衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
细胞
凋亡
遗传机制决定的程序性调控
细胞正常死亡
细胞
癌变
致癌因子诱发突变
形成无限增殖的癌细胞
发生改变
2.细胞生命历程6个不同阶段的判断标准
不同阶段
判断标准
细胞生长
细胞体积增大,数目不变
细胞分裂
细胞数目增多,体积几乎不变
细胞分化
细胞形态发生稳定性差异,有特殊的生理过程,产生特殊的物质,形成不同的细胞、组织和器官
细胞癌变
细胞变成球状,能够无限增殖,细胞膜表面糖蛋白减少,易扩散和转移
细胞坏死
表现为细胞胀大,细胞膜破裂,细胞内容物外溢等
细胞凋亡
细胞体积缩小,核质浓缩,核膜、核仁破碎,形成凋亡小体,无内容物外溢等
【拓展练习】
一、选择题
1.某研究人员分别用放射性同位素15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15N﹣TdR)和用32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸(32P﹣UdR)作原料来研究植物根尖分生区细胞的分裂过程,把两种核苷酸被细胞利用的情况绘成如图所示曲线。
据此分析正确的是( )
A.ae段细胞会大量合成蛋白质
B.细胞染色体数目加倍发生在e点
C.d点细胞中DNA含量达到最大值
D.同源染色体的分离发生在e点之后
【解答】解:
A、ae段细胞合成RNA,进而翻译形成蛋白质,A正确;
B、图中表示间期,而染色体数目加倍发生在后期,B错误;
C、e点细胞中DNA含量达到最大值,C错误;
D、植物根尖分生区细胞进行有丝分裂,不能发生减数第一次分裂后期的同源染色体的分离,D错误。
故选:
A。
2.如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂过程中的变化情况。
下列叙述不正确的是( )
A.图中的虚线所代表的物质有两种不同的表现形式
B.图中的b~c段会发生着丝粒分裂
C.叶肉细胞中会出现如图所示变化,而细菌细胞中不会出现
D.a~b段细胞中有蛋白质和RNA的合成
【解答】解:
A、图中的虚线是染色体,有染色体和染色质两种不同的表现形式,A正确;
B、图中的b~c段会发生着丝粒分裂,染色体数目加倍,B正确;
C、叶肉细胞是高度分化的植物细胞,不能进行有丝分裂,C错误;
D、a~b段细胞存在间期,其中G1和G2中有蛋白质和RNA的合成,D正确。
故选:
C。
3.如图为某基因型为AaBb的动物生殖器官中观察到的几个细胞分裂图象,有关分析正确的是( )
A.不考虑突变和交叉互换,等位基因的分离和自由组合分别发生在图1,图2对应时期
B.图2的每个细胞均含2个染色体组、2对同源染色体
C.该动物为雄性,其精原细胞可发生上述的细胞分裂
D.图1和图3所示细胞的基因型相同、染色体数相同
【解答】解:
A、不考虑突变和交叉互换,等位基因的分离和自由组合都发生在减数第一次分裂后期,即图1对应的时期,A错误;
B、图2的每个细胞均含2个染色体组,但都不含同源染色体,B错误;
C、根据图1细胞的均等分裂可知,该动物的性别为雄性,其精原细胞既可进行有丝分裂,也可进行减数分裂,因此可发生上述的细胞分裂,C正确;
D、图1和图3所示细胞的基因型相同,但染色体数不相同,后者是前者的2倍,D错误。
故选:
C。
4.某科研小组以可可碱为实验药品,探究可可碱对某植物的根尖分生区细胞有丝分裂和种子萌发率的影响,实验结果如表。
下列有关叙述不正确的是( )
可可碱浓度/
(mmol•L﹣1)
处于分裂期的细胞所占比例/
%
种子萌发率/
%
前期和中期
后期和末期
0
3.73
0.69
81.5
0.1
2.90
0.64
68.1
0.5
2.10
0.38
18.6
1.0
1.96
0.24
2.3
A.本实验区分细胞有丝分裂不同时期的主要依据是染色体的形态和分布
B.据表可以推知,该植物细胞周期中分裂间期所持续的时间比分裂期长
C.实验结果显示,经可可碱处理后,处于前期和后期的细胞所占比例均会降低
D.可可碱能抑制种子萌发,且随着可可碱浓度的升高,抑制作用明显
【解答】解:
A、区分细胞有丝分裂不同时期的主要依据是染色体的形态和分布,A正确;
B、据表可以推知,该植物细胞周期中分裂间期所持续的时间比分裂期长,B正确;
C、实验结果显示,经可可碱处理后,处于前期和中期、后期和末期的细胞所占比例均会降低,但是具体是否是前期和后期无法判断,C错误;
D、实验结果表明,随着可可碱浓度的升高,种子发芽率逐渐降低,说明可可碱能抑制种子萌发,且随着可可碱浓度的升高,抑制作用明显,D正确。
故选:
C。
5.如图为光学显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图象(①②③④⑤表示不同时期),下列有关说法错误的是( )
A.有丝分裂过程依次可表示为①②④⑤③
B.②时期的细胞中会出现核仁解体、核膜逐渐消失的现象
C.核DNA数目加倍和染色体数目加倍分别发生在①、⑤时期的细胞中
D.与洋葱根尖细胞分裂有关的细胞器有核糖体、线粒体、高尔基体和中心体
【解答】解:
A、由以上分析可知,有丝分裂过程依次可表示为①②④⑤③,A正确;
B、②细胞处于前期,该时期的细胞中会出现核仁解体、核膜逐渐消失的现象,B正确;
C、核DNA数目加倍发生在间期,即①时期,染色体数目加倍发生在后期,即⑤时期,C正确;
D、洋葱是高等植物,其细胞中不含中心体,D错误。
故选:
D。
6.下列有关细胞分化的叙述,正确的有( )
①干细胞分化程度低,分裂能力强,可诱导其体外增殖和分化
②高度分化的筛管细胞不再具有全能性
③变形虫与伞藻细胞仍具有分裂和分化能力
④细胞分化的实质是基因在时间和空间上的选择性表达
⑤癌变细胞膜上出现癌胚抗原是基因选择性表达的结果
A.1个B.2个C.3个D.4个
【解答】解:
①干细胞分化程度低,分裂能力强,可诱导其体外增殖和分化,①正确;
②高度分化的筛管细胞没有细胞核,不再具有全能性,②正确;
③变形虫是单细胞动物,没有分化能力,③错误;
④细胞分化的实质是基因在时间和空间上的选择性表达,④正确;
⑤癌变细胞膜上出现癌胚抗原是基因选择性表达的结果,⑤正确。
故选:
D。
7.细胞衰老和凋亡对个体的生命活动具有重要意义。
下列叙述错误的是( )
A.老年人体内的细胞普遍衰老
B.效应T细胞可诱导靶细胞自发解体
C.细胞凋亡和细胞坏死对生物体有利
D.衰老细胞内染色质固缩影响核基因的表达
【解答】解:
A、个体的衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程,A正确;
B、靶细胞是被病原体侵染的细胞,其清除也是通过细胞凋亡完成的,B正确;
C、细胞凋亡是编程性死亡,对生长发育有利,细胞坏死往往是由各种不利因素导致的,对生物体有害,C错误;
D、衰老细胞内染色质固缩,核基因的复制和表达都会受到影响,D正确。
故选:
C。
8.细胞色素C(CytC)是线粒体内膜上的嵌入蛋白,位于线粒体内膜的外侧,参与细胞呼吸过程。
细胞凋亡发生时,都伴随着CytC从线粒体释放出来,从而体现出线粒体在细胞凋亡中的重要作用。
下列说法正确的是( )
A.CytC含量减少,线粒体内CO2的生成将会直接受影响
B.阻碍CytC从线粒体释放,细胞凋亡过程将会受到抑制
C.被病毒感染的细胞清除时,细胞质基质中CytC含量降低
D.线粒体内膜上的CytC的合成和释放不受细胞核基因控制
【解答】解:
A、CytC含量减少,线粒体内CO2的生成将会间接受影响,A错误;
B、细胞凋亡发生时,都伴随着CytC从线粒体释放出来从而调控细胞凋亡,抑制CytC的释放,可以抑制细胞凋亡,B正确;
C、被病毒感染的细胞清除的时候,效应T细胞与被病毒感染的细胞接触使其裂解死亡,该过程为细胞凋亡,细胞质基质中的CytC含量会增加,C错误;
D、线粒体内膜上的CytC的合成和释放受细胞核基因控制,D错误。
故选:
B。
9.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.细胞癌变过程中遗传物质发生了改变
B.癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少
C.细胞癌变是多个基因突变累积的结果
D.远离致癌因子就可以杜绝细胞癌变
【解答】解:
A、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生了基因突变的结果,A正确;
B、癌细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移,B正确;
C、细胞癌变是多个基因突变累积的结果,C正确;
D、远离致癌因子是预防癌症简单有效的措施,但是不能杜绝细胞癌变,D错误。
故选:
D。
10.下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.在植物发育过程中,导管的原始细胞经细胞伸长,细胞壁加厚等,最后形成了木质部导管。
在该过程中发生了细胞凋亡
B.在高等植物胚的发育早期,出现了胚柄,胚发育后期胚柄逐渐退化。
在该过程中主要发生了细胞衰老
C.在体外使用基因转移的方法,建立神经干细胞系,使其不断生长和分裂,从而阻止细胞坏死.
D.在损伤情况下,肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力。
肝组织自我更新功能依赖于细胞脱分化。
【解答】解:
A、导管的原始细胞是活细胞,木质部导管是死细胞,因此导管的原始细胞形成木质部导管的过程中发生了细胞凋亡,A正确;
B、胚发育早期出现了胚柄,主要发生了细胞分化;胚发育后期胚柄逐渐退化,主要发生了细胞凋亡,B错误;
C、建立神经干细胞系,使其不断生长和分裂,从而阻止细胞分化,C错误;
D、已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫做脱分化。
肝组织自我更新功能依赖于细胞分化,而不是细胞脱分化,D错误。
故选:
A。
二、非选择题
11.细胞周期包括分裂间期(根据DNA合成情况,分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。
为确保细胞周期的有序进行,它是通过细胞内的控制系统控制的(如图甲)。
为探明细胞周期调控过程,科学家进行了一系列的实验。
(1)1970年,科学家将同步培养的G1期的HeLa细胞和S期的HeLa细胞进行融合,发现G1期的细胞质到S期细胞质的激活,开始了DNA复制;相反,将S期的细胞与G2期的细胞进行融合,发现G2期的细胞核不能再启动DNA的复制。
这一结果表明:
。
(2)将处于M期的细胞与处于细胞周期其他阶段的细胞融合,M期的细胞质总是能够诱导非有丝分裂的细胞中的染色质凝聚成 ,M期细胞的细胞质含有的该物质即为细胞周期调节因子。
(3)为进一步检测上述细胞周期调节因子的本质,科学家分离蛙的卵母细胞并制备提取物,做如图乙所示实验。
能说明M期细胞质提取物中含有促进细胞分裂的因子(促成熟因子MPF)的依据是 。
(4)经鉴定发现促成熟因子(MPF)包括细胞周期依赖性激酶(CDK)和细胞周期蛋白两个不同的亚基。
图丙表示在细胞周期中细胞周期蛋白和MPF活性的波动情况。
请推测细胞周期蛋白的名称由来:
。
推测促成熟因子中两个亚基的作用特点是 。
【解答】
(1)通过对比两组细胞融合实验结果,可以得出正在进行复制的S期细胞的细胞质中含有促进G1期细胞进行DNA复制的起始因子;但它对于已进行了DNA复制的G2期的细胞核没有作用。
(2)处于M期的细胞,染色质凝聚成染色体。
(3)图乙(a)中注射M期卵细胞中的提取物,可使卵母细胞进入M期;图乙(b)中注射间期细胞的提取物,则不能诱导卵母细胞,这也是说明提取物中含有促进细胞分裂的因子的依据。
(4)依据图丙(a)中,可以看出细胞周期蛋白的浓度在细胞周期中呈周期性变化,因此而得名;从图丙(b)中,可以看出细胞周期蛋白的浓度的周期性改变帮助促进细胞周期依赖性激酶(CDK)的周期性聚合激活,从而激活各种细胞周期事件。
故答案为:
(1)正在进行复制的S期细胞的细胞质中含有促进G1期细胞进行DNA复制的起始因子;但它对于已进行了DNA复制的G2期的细胞核没有作用
(2)染色体
(3)注射M期卵细胞中的提取物,可使卵母细胞进入M期,而注射间期细胞的提取物,则不能诱导卵母细胞诱导进入M期
(4)细胞周期蛋白的浓度在细胞周期中呈周期性变化,细胞周期蛋白的浓度的周期性改变帮助促进细胞周期依赖性激酶(CDK)的周期性聚合激活,从而激活各种细胞周期事件
12.胰腺癌细胞具有逃避免疫反应的机制,因此无法用免疫疗法治疗。
研究发现这种逃避机制与胰腺癌细胞某些膜蛋白(M类蛋白)的降解有关。
请据此分析回答下列问题:
(1)胰腺细胞癌变的原因是 。
(2)从细胞周期来分析,可使用某些脱氧核苷酸类似物作为化疗药物,抑制 ,阻碍癌细胞分裂从而减缓胰腺癌进展。
(3)化疗药物不能频繁大剂量使用,因为这些药物不是生物大分子,无法像抗体那样 性起作用,从而导致严重副作用,如患者部分血细胞数量明显下降。
(4)若要研发药物来瓦解其免疫逃避机制,请你从M类蛋白降解角度提出两个合理的研究思路:
。
【解答】解:
(1)胰腺癌与其他细胞癌变机制相同,是致癌因子引起原癌基因和抑癌基因发生突变。
(2)脱氧核苷酸类似物可干扰DNA复制,造成癌细胞DNA复制中断,使癌细胞无法进入分裂期而增殖。
(3)化疗药物绝大部分都是核苷酸类似物,不是生物大分子,不具有特异性的靶向作用,既影响癌细胞的DNA复制,也影响正常细胞的DNA复制,从而导致严重副作用。
(4)根据题意,若要瓦解胰腺癌细胞免疫逃避机制,需要抑制M类蛋白的降解,蛋白质的降解实质就是蛋白酶水解蛋白质的过程,因此合理的研究思路为抑制M类蛋白酶的活性和浓度,可从酶的活性结构和合成角度来考虑。
故答案为:
(1)原癌基因和抑癌基因发生突变
(2)DNA复制(或染色体复制)
(3)特异
(4)抑制M类蛋白酶的活性或抑制M类蛋白酶基因的表达
13.细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
目前大家普遍接受的细胞衰老的假说是自由基学说和端粒学说。
(1)从细胞形态结构上看,细胞衰老的特点有 (至少答两点)。
老年人白发的原因是 。
(2)已知端粒是染色体两端的特殊的序列,保护端粒内侧的正常的DNA不被损伤,推测端粒的化学组成。
动物细胞随着培养代数增多,端粒平均长度缩短,更多细胞趋向于衰老死亡。
请利用端粒学说来解释细胞衰老的原因:
。
(3)端粒是如何产生的呢?
科学家通过把加入四膜虫端粒的一条人工染色体转入酵母菌中,通过实验发现复制后的染色体上带有的是酵母菌的端粒。
这说明端粒的形成过程 (填“是”或“不是”)单纯的DNA聚合酶在发挥催化作用。
科学家继续探究端粒形成过程中发挥催化作用的物质,将四膜虫细胞提取液中加入端粒DNA,然后分别加入蛋白酶、多糖酶、DNA酶、RNA酶等进行实验,检测培养液中是否能合成端粒DNA。
结果在四膜虫细胞提取液中分别加入蛋白酶、RNA酶的这两组实验培养液中均不能合成端粒DNA。
科学家通过实验能得到结论:
。
(4)科学家将端粒酶进行纯化,发现是由RNA和蛋白质组成,作用机制如图。
将其中的RNA进行测序,发现端粒酶RNA中有一段序列能够与 序列互补。
(5)不同细胞中端粒酶的活性是不同的,干细胞相比较体细胞来说端粒酶的活性 。
细胞中如果端粒酶的活性异常升高可能会导致细胞 。
【解答】解:
(1)从细胞形态结构上看,细胞衰老的特点有细胞萎缩、体积减小,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;老年人白发的原因是毛囊中的黑色素细胞衰老,酪氨酸酶的活性下降,黑色素合成减少。
(2)端粒是染色体序列,推测端粒的化学组成是蛋白质和DNA。
用端粒学说来解释细胞衰老的原因:
随着细胞分裂次数增多,端粒长度会逐渐缩短,端粒内侧的正常的DNA序列会受到损伤,细胞衰老。
(3)科学家通过把加入四膜虫端粒的一条人工染色体转入酵母菌中,通过实验发现复制后的染色体上带有的是酵母菌的端粒。
这说明端粒的形成过程不是单纯的DNA聚合酶在发挥催化作用。
如果仅是单纯的DNA聚合酶起作用,新复制的端粒应该是半保留复制,与四膜虫的端粒一样;科学家的实验设计思路考查减法原理。
在四膜虫细胞提取液中分别加入蛋白酶、多糖酶、DNA酶、RNA酶等,重复实验。
检测培养液中是否能合成端粒DNA。
自变量是加入酶不同,培养液中起作用的物质不同,根据结果在四膜虫细胞提取液中分别加入蛋白酶、RNA酶的这两组实验培养液中均不能合成端粒DNA。
判断得知端粒合成过程中离不开蛋白质、RNA的参与。
(4)据图可知,端粒酶RNA中有一段序列能够与端粒序列互补。
(5)分裂旺盛的细胞,端粒酶的活性强,癌变细胞中端粒酶的活性可能会异常升高。
故答案为:
(1)细胞萎缩、体积减小,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深毛囊中的黑色素细胞衰老,酪氨酸酶的活性下降,黑色素合成减少
(2)蛋白质和DNA随着细胞分裂次数增多,端粒长度会逐渐缩短,端粒内侧的正常的DNA序列会受到损伤,细胞衰老
(3)不是端粒合成过程中起催化作用的物质是蛋白质、RNA
(4)端粒
(5)强癌变
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